用于组分测量仪的气体采集装置的制作方法

（一）、技术领域：本发明涉及一种气体采集装置，特别涉及一种用于组分测量仪的气体采集装置。

（二）、

背景技术：
：电气设备传统的绝缘介质和灭弧介质是绝缘油，这种绝缘油具有比空气强度高得多的绝缘特性，其比热容比空气大一倍，受热后具有对流特性，所以它在电气设备中既做绝缘介质又兼冷却介质。但是这种绝缘油最大的弱点就是可燃性，当电气设备一旦发生损坏短路时，极有可能出现电弧，而电弧高温可将绝缘油引燃造成大火。

随着人们对SF6气体优良的绝缘、灭弧性能的认识，油开关己经逐渐被SF6气体绝缘开关电器所取代，目前，各种SF6气体绝缘设备的技术参数己达到了很高的水平。在中压领域，SF6开关同真空开关已成为并驾齐驱的两大支柱；在高压、超高压及特高压领域，SF6气体几乎成为断路器和电力GIS的唯一绝缘和灭弧介质。SF6气体本身极稳定，具有很高的绝缘强度和灭弧能力。但是，SF6电气设备的稳定性及可靠性完全取决于SF6气体的纯洁度。在很多情况下，现场电气设备中的SF6气体并非总是纯净的，如果SF6气体中混有杂质，达不到规定的标准，那么它的灭弧和绝缘特性就会大大下降。在大电流开断时由于强烈的放电条件，SF6会分解生成离子和原子团，而在放电过程结束时，其中绝大部分又会重新复合成SF6。在高温电离条件下，离子和原子团反应能力极强，如果SF6气体的纯度被破坏，当水分与氧气存在时，这些分解产物又会与电极材料、水分等进一步反应生成组分十分复杂的多种化合物。这不仅会造成设备内部有机绝缘材料的性能劣化或金属的腐蚀，致使设备绝缘性能下降，而且会对电气设备和人身带来严重的不良后果。因此对SF6电气设备中SF6气体纯度的监测必不可少。

现有的气体组分测量仪一般是在线测量SF6气体的组分，测量前，气体采集装置内含有的水分会影响测量的准确性。

（三）、

技术实现要素：
：

本发明要解决的技术问题是：提供一种用于组分测量仪的气体采集装置，该气体采集装置在工作状态时能够将气体输送到组分测量仪中，在非工作状态下能够吸收自身内部的水分，为下次测量做准备，有效提高了气体组分测量的准确性。

本发明的技术方案：

一种用于组分测量仪的气体采集装置，含有横向设置的柱状体，在柱状体内且位于其轴线方向上设有一个横向通孔，横向通孔的前、后两个端口分别位于柱状体的前端面和后端面上，横向通孔的前端口用来与组分测量仪的气体检测口连通，柱状体内还设有一个环绕横向通孔的环形干燥腔体，环形干燥腔体中装有干燥原料；

柱状体前部的侧面上设置有N个与横向通孔连通的外层进气通孔，N个外层进气通孔在柱状体的侧面一周上均匀分布，N个外层进气通孔的轴线均位于柱状体的一个前横截面上，N个外层进气通孔均沿该前横截面上的直径方向设置；

柱状体后部的侧面上设置有N个与横向通孔连通的外层排气通孔，N个外层排气通孔在柱状体的侧面一周上均匀分布，N个外层排气通孔的轴线均位于柱状体的一个后横截面上，N个外层排气通孔均沿该后横截面上的直径方向设置；

柱状体中部的侧面上设置有N个与横向通孔连通的外层干燥通孔，N个外层干燥通孔在柱状体的侧面一周上均匀分布，N个外层干燥通孔的轴线均位于柱状体的一个中横截面上，N个外层干燥通孔均沿该中横截面上的直径方向设置；

外层进气通孔和外层排气通孔分别位于环形干燥腔体的前、后两侧，且外层进气通孔和外层排气通孔与环形干燥腔体不连通；外层干燥通孔穿过环形干燥腔体，且外层干燥通孔被环形干燥腔体分割成内、外两段，外层干燥通孔的内段位于环形干燥腔体的内侧，外层干燥通孔的外段位于环形干燥腔体的外侧，外层干燥通孔的内段和外段均与环形干燥腔体连通；选一个外层进气通孔作为进气口，其余N-1个外层进气通孔用螺栓或堵头密封住；把一个外层干燥通孔的外段用螺栓或堵头密封住，将该外层干燥通孔的内段作为干燥口，其余N-1个外层干燥通孔的外段和内段均用螺栓或堵头密封住；

横向通孔内安装有一根空心转轴，空心转轴的外侧面与横向通孔的内壁密封连接，空心转轴的一端开口，另一端密封，空心转轴的开口端位于横向通孔的前端，空心转轴的密封端从横向通孔的后端口中伸出；在空心转轴的侧面上从前到后依次设有内层进气通孔、内层干燥通孔、内层排气通孔，内层进气通孔、内层干燥通孔和内层排气通孔均与空心转轴的内部连通，内层进气通孔、内层干燥通孔和内层排气通孔分别与外层进气通孔、外层干燥通孔和外层排气通孔对应；初次将空心转轴安装在横向通孔中时，使内层进气通孔与任一外层进气通孔重合。

空心转轴在横向通孔中转动的过程中：当进气口与内层进气通孔的位置重合时，必有一个外层排气通孔和内层排气通孔的位置重合，而干燥口与内层干燥通孔的位置不重合，此时，进气口通过内层进气通孔与空心转轴的内部连通；当干燥口与内层干燥通孔的位置重合时，进气口与内层进气通孔的位置不重合，此时，密封的环形干燥腔体通过干燥口和内层干燥通孔与空心转轴的内部连通；

柱状体为组合式结构；N为大于等于1的自然数。

横向设置的柱状体由同轴且横向并排设置的前柱体和后柱体组合而成，前柱体和后柱体均为空心柱体，前柱体和后柱体的内部空心组合在一起构成所述横向通孔，前柱体和后柱体的连接处设有相互配合的环形台阶面，前柱体和后柱体之间密封连接，所述环形干燥腔体位于后柱体中，前柱体构成环形干燥腔体的前壁，后柱体构成环形干燥腔体的侧壁和后壁，所述外层进气通孔设在前柱体上，所述外层排气通孔和外层干燥通孔设置在后柱体上。

空心转轴的前部侧面上含有一段前小后大的第一截头圆锥面，前柱体的内侧面与该第一截头圆锥面匹配；在空心转轴的侧面上且位于第一截头圆锥面的后方设有一段前大后小的第二截头圆锥面，后柱体的内侧面与该第二截头圆锥面匹配；第一截头圆锥面和第二截头圆锥面可起到使空心转轴定位的作用，防止空心转轴沿轴线前后移动；前柱体和后柱体之间相互配合的环形台阶面处安装有第一密封圈，前柱体的内侧面和空心转轴之间安装有第二密封圈，第二密封圈位于外层进气通孔的后方，后柱体的内侧面和空心转轴之间安装有第三密封圈，第三密封圈位于外层排气通孔的后方，前柱体通过其前端面上的螺钉与后柱体固定连接在一起。

第二密封圈和第三密封圈分别安装在空心转轴外侧面上的第二密封圈槽和第三密封圈槽中；后柱体的后端面上设有干燥原料添加孔，干燥原料添加孔与环形干燥腔体连通，干燥原料添加孔上设有密封盖，通过干燥原料添加孔可对环形干燥腔体内的干燥原料进行更换和添加。

柱状体的前端面中部设有一个凸台，横向通孔的前端口位于凸台的前端面上，前端口内壁设有螺纹，该螺纹用于使前端口和组分测量仪的气体检测口连通。

N为4，柱状体为圆柱形，四个外层进气通孔分别位于柱状体的四个第一母线上， 四个外层干燥通孔也分别位于该四个第一母线上，四个外层排气通孔分别位于柱状体的四个第二母线上，相邻的两个第一母线之间的间隔为四分之一圆周，相邻的两个第二母线之间的间隔也为四分之一圆周，相邻的第一母线和第二母线之间的间隔为八分之一圆周；内层进气通孔和内层干燥通孔位于空心转轴的第三母线上，内层排气通孔位于空心转轴的第四母线上，第三母线和第四母线之间的间隔为八分之一圆周；选一个外层进气通孔作为进气口，其余三个外层进气通孔用螺栓或堵头密封住；把一个外层干燥通孔的外段用螺栓或堵头密封住，将该外层干燥通孔的内段作为干燥口，其余三个外层干燥通孔的外段和内段均用螺栓或堵头密封住；进气口所对应的第一母线和干燥口所对应的第一母线之间的间隔为二分之一圆周。

柱状体的侧面上套装有一个内圆外方的固定方框，固定方框的四个侧面上分别设有四个安装通孔，四个螺栓或堵头分别穿过该四个安装通孔进入外层干燥通孔中；固定方框对柱状体起到固定支撑作用。

柱状体的前端面上安装有一个L形固定板，该L形固定板的竖向部分与柱状体前端面的下部通过螺钉连接，L形固定板的横向部分向前伸，该横向部分上设有固定螺栓，固定螺栓用于对气体采集装置进行固定。

该气体采集装置的工作过程为：先旋转空心转轴，使进气口与内层进气通孔的位置重合，然后将横向通孔的前端口和组分测量仪的气体检测口连通，使被测气体从进气口和内层进气通孔进入空心转轴的内部，这时，组分测量仪即可测量气体的组分，测量后的气体从内层排气通孔和外层排气通孔排出，此时干燥口与内层干燥通孔的位置不重合，起不到干燥作用；测量完毕，将空心转轴旋转一定角度，使干燥口与内层干燥通孔的位置重合，这时，进气口和内层进气通孔不重合，气体进入不到空心转轴的内部，干燥原料起干燥作用，为下次测量做准备。

在旋转空心转轴时，为了使空心转轴转动的角度准确，可在柱状体的后端面和空心转轴的外侧面上做上转动位置标记。

本发明的有益效果：

1.本发明中的空心转轴在横向通孔中转动的过程中：当进气口与内层进气通孔的位置重合时，必有一个外层排气通孔和内层排气通孔的位置重合，而干燥口与内层干燥通孔的位置不重合，此时，进气口与空心转轴的内部连通，组分测量仪可进行气体的检测工作；当干燥口与内层干燥通孔的位置重合时，进气口与内层进气通孔的位置不重合，此时，组分测量仪不工作，环形干燥腔体与空心转轴的内部连通，干燥腔体中的干燥原料可吸收空心转轴内的水分，为下次测量做准备，有效提高了气体组分测量的准确性。

2.本发明中设置了N个外层进气通孔，实际使用时只留一个外层进气通孔使用，其余N-1个外层进气通孔都被密封住，N个外层进气通孔可根据需要轮换被打开使用，不仅便于气体采集装置的安装，而且可以延长气体采集装置的使用寿命。

3. 本发明的前柱体和后柱体之间相互配合的环形台阶面处安装有第一密封圈，前柱体的内侧面和空心转轴之间安装有第二密封圈，第二密封圈位于外层进气通孔的后方，后柱体的内侧面和空心转轴之间安装有第三密封圈，第三密封圈位于外层排气通孔的后方；第二密封圈能防止外层进气通孔和环形干燥腔体之间相通，第一密封圈和第三密封圈能防止外界气体进入气体采集装置中，这些都提高了气体组分测量的测量准确性。

4. 本发明只需旋转空心转轴即可实现工作状态和非工作状态（吸收水分）的切换，操作使用方便。

（四）、附图说明：

图1为用于组分测量仪的气体采集装置的结构示意图；

图2为图1中A-A剖视的结构示意图；

图3为图1中B-B剖视的结构示意图；

图4为图1中C-C剖视的结构示意图；

图5为用于组分测量仪的气体采集装置的立体结构示意图；

图6为前柱体的立体结构示意图；

图7为后柱体的立体结构示意图之一；

图8为后柱体的立体结构示意图之二；

图9为固定方框的立体结构示意图；

图10为空心转轴的立体结构示意图。

（五）、具体实施方式：

参见图1～图10，图中，用于组分测量仪的气体采集装置含有横向设置的柱状体，在柱状体内且位于其轴线方向上设有一个横向通孔1，横向通孔1的前、后两个端口分别位于柱状体的前端面4和后端面5上，横向通孔1的前端口2用来与组分测量仪的气体检测口连通，柱状体内还设有一个环绕横向通孔1的环形干燥腔体3，环形干燥腔体3中装有干燥原料；

柱状体前部的侧面上设置有四个与横向通孔1连通的外层进气通孔6，四个外层进气通孔6在柱状体的侧面一周上均匀分布，四个外层进气通孔6的轴线均位于柱状体的一个前横截面上，四个外层进气通孔6均沿该前横截面上的直径方向设置；

柱状体后部的侧面上设置有四个与横向通孔1连通的外层排气通孔7，四个外层排气通孔在柱状体的侧面一周上均匀分布，四个外层排气通孔7的轴线均位于柱状体的一个后横截面上，四个外层排气通孔7均沿该后横截面上的直径方向设置；

柱状体中部的侧面上设置有四个与横向通孔连通1的外层干燥通孔8，四个外层干燥通孔8在柱状体的侧面一周上均匀分布，四个外层干燥通孔8的轴线均位于柱状体的一个中横截面上，四个外层干燥通孔8均沿该中横截面上的直径方向设置；

外层进气通孔6和外层排气通孔7分别位于环形干燥腔体3的前、后两侧，且外层进气通孔6和外层排气通孔7与环形干燥腔体3不连通；外层干燥通孔8穿过环形干燥腔体3，且外层干燥通孔8被环形干燥腔体3分割成内、外两段，外层干燥通孔8的内段位于环形干燥腔体3的内侧，外层干燥通孔8的外段位于环形干燥腔体3的外侧，外层干燥通孔8的内段和外段均与环形干燥腔体3连通；选一个外层进气通孔作为进气口9，其余3个外层进气通孔6用螺栓37密封住；把一个外层干燥通孔的外段用螺栓38密封住，将该外层干燥通孔的内段作为干燥口10，其余3个外层干燥通孔8的外段和内段均用螺栓36密封住；

横向通孔1内安装有一根空心转轴11，空心转轴11的外侧面与横向通孔1的内壁密封连接，空心转轴11的一端开口，另一端密封，空心转轴11的开口端位于横向通孔1的前端，空心转轴11的密封端从横向通孔1的后端口中伸出；在空心转轴11的侧面上从前到后依次设有内层进气通孔14、内层干燥通孔15、内层排气通孔16，内层进气通孔14、内层干燥通孔15和内层排气通孔16均与空心转轴11的内部连通，内层进气通孔14、内层干燥通孔15和内层排气通孔16分别与外层进气通孔6、外层干燥通孔8和外层排气通孔7对应；初次将空心转轴11安装在横向通孔1中时，使内层进气通孔14与任一外层进气通孔6重合。

空心转轴11在横向通孔1中转动的过程中：当进气口9与内层进气通孔14的位置重合时，必有一个外层排气通孔7和内层排气通孔16的位置重合，而干燥口10与内层干燥通孔15的位置不重合，此时，进气口9通过内层进气通孔14与空心转轴11的内部连通；当干燥口10与内层干燥通孔15的位置重合时，进气口9与内层进气通孔14的位置不重合，此时，密封的环形干燥腔体3通过干燥口10和内层干燥通孔15与空心转轴11的内部连通；

横向设置的柱状体为组合式结构；柱状体由同轴且横向并排设置的前柱体17和后柱体18组合而成，前柱体17和后柱体18均为空心柱体，前柱体17和后柱体18的内部空心组合在一起构成所述横向通孔1，前柱体17和后柱体18的连接处设有相互配合的环形台阶面61，前柱体17和后柱体18之间密封连接，环形干燥腔体3位于后柱体18中，前柱体17构成环形干燥腔体3的前壁，后柱体18构成环形干燥腔体3的侧壁和后壁，外层进气通孔6设在前柱体17上，外层排气通孔7和外层干燥通孔8设置在后柱体18上。

空心转轴11的前部侧面上含有一段前小后大的第一截头圆锥面12，前柱体17的内侧面与该第一截头圆锥面12匹配；在空心转轴11的侧面上且位于第一截头圆锥面12的后方设有一段前大后小的第二截头圆锥面21，后柱体18的内侧面与该第二截头圆锥面21匹配；第一截头圆锥面12和第二截头圆锥面21可起到使空心转轴11定位的作用，防止空心转轴11沿轴线前后移动；前柱体17和后柱体18之间相互配合的环形台阶面61处安装有第一密封圈59，前柱体17的内侧面和空心转轴11之间安装有第二密封圈56，第二密封圈56位于外层进气通孔6的后方，后柱体18的内侧面和空心转轴11之间安装有第三密封圈57，第三密封圈57位于外层排气通孔7的后方，前柱体17通过其前端面4上的螺钉25与后柱体18固定连接在一起。

第一密封圈59安装在前柱体17的环形台阶面61上的第一密封圈槽58中；第二密封圈56和第三密封圈57分别安装在空心转轴11外侧面上的第二密封圈槽26和第三密封圈槽27中；后柱体18的后端面5上设有干燥原料添加孔28，干燥原料添加孔28与环形干燥腔体3连通，干燥原料添加孔28上设有密封盖，通过干燥原料添加孔28可对环形干燥腔体3内的干燥原料进行更换和添加。

柱状体的前端面4（具体在前柱体17的前端面）中部设有一个凸台60，横向通孔1的前端口2位于凸台60的前端面上，前端口2内壁设有螺纹，该螺纹用于使前端口2和组分测量仪的气体检测口连通。

柱状体为圆柱形，四个外层进气通孔6分别位于柱状体的四个第一母线上， 四个外层干燥通孔8也分别位于该四个第一母线上，四个外层排气通孔7分别位于柱状体的四个第二母线上，相邻的两个第一母线之间的间隔为四分之一圆周，相邻的两个第二母线之间的间隔也为四分之一圆周，相邻的第一母线和第二母线之间的间隔为八分之一圆周；内层进气通孔14和内层干燥通孔15位于空心转轴11的第三母线上，内层排气通孔16位于空心转轴11的第四母线上，第三母线和第四母线之间的间隔为八分之一圆周；选一个外层进气通孔作为进气口9，其余三个外层进气通孔6用螺栓37密封住；把一个外层干燥通孔的外段用螺栓38密封住，将该外层干燥通孔的内段作为干燥口10，其余三个外层干燥通孔8的外段和内段均用螺栓36密封住；进气口9所对应的第一母线和干燥口10所对应的第一母线之间的间隔为二分之一圆周。

柱状体的侧面（具体在后柱体18的侧面）上套装有一个内圆外方的固定方框31，固定方框31的四个侧面上分别设有四个安装通孔32，三个螺栓36和一个螺栓38分别穿过该四个安装通孔32进入外层干燥通孔中；固定方框31对柱状体起到固定支撑作用。

柱状体的前端面4（具体在前柱体17的前端面）上安装有一个L形固定板33，该L形固定板33的竖向部分与柱状体前端面4的下部通过螺钉34连接，L形固定板33的横向部分向前伸，该横向部分上设有固定螺栓35，固定螺栓35用于对气体采集装置进行固定。

该气体采集装置的工作过程为：先旋转空心转轴11，使进气口9与内层进气通孔14的位置重合，然后将横向通孔1的前端口2和组分测量仪的气体检测口连通，使被测气体从进气口9和内层进气通孔14进入空心转轴11的内部，这时，组分测量仪即可测量气体的组分，测量后的气体从内层排气通孔16和外层排气通孔7排出，此时干燥口10与内层干燥通孔15的位置不重合，起不到干燥作用；测量完毕，将空心转轴11旋转180°，使干燥口10与内层干燥通孔15的位置重合，这时，进气口9和内层进气通孔14不重合，气体进入不到空心转轴11的内部，干燥原料起干燥作用，为下次测量做准备。

在旋转空心转轴11时，为了使空心转轴11转动的角度准确，可在柱状体的后端面5和空心转轴11的外侧面上做上转动位置标记。